JPH05170110A - 衝撃吸収ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 一次衝突においてメインシャフトを後方へ突
出させることなくギヤボックスの後方への移動ストロー
クを十分に確保すること、および二次衝突時にメインシ
ャフトがスムーズに前方へ移動するのを保証すること。 【構成】 コラムチューブ11に支持されるメインシャフ
ト12が前端にて自在継手21とシャフト22と自在継手23を
介してギヤボックス24の入力軸25に連結され、車両の正
面衝突時にメインシャフト12の前方への移動によって二
次衝突の衝撃エネルギがエネルギ吸収部材11a により吸
収される装置において、メインシャフト12の前端部分が
所定長さ露出するようにコラムチューブ11を短尺とし、
露出したメインシャフト12の前端部分に所定の荷重を受
けたとき破壊する固定部材によって作動不能に結合され
てなる第３の自在継手27を介設した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両のステアリング装
置、特に車両の正面衝突時にその衝撃エネルギを吸収す
る衝撃吸収ステアリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】衝撃吸収ステアリング装置の一形式とし
て、車体の一部に組付けられるコラムチューブに回転自
在に支持されるメインシャフトが前端にて第１の自在継
手を介してインタミディエイトシャフトに連結され、ま
たこのインタミディエイトシャフトが前端にて第２の自
在継手を介してギヤボックスの入力軸に連結されるよう
にしてなり、車両の正面衝突時に前記メインシャフトの
前方への移動によって二次衝突の衝撃エネルギがエネル
ギ吸収部材により吸収されるようにしたものが、例えば
特開昭６２−１１０５６５号公報にて提案されており、
同公報の装置においてはインタミディエイトシャフトの
中間部に屈曲変形可能なコルゲート管が介設され、また
メインシャフトが前端部分までコラムチューブ内に収容
保持されている。このため、同公報の装置においては、
車両の正面衝突時、その一次衝突によりギヤボックスが
後方へ移動するのに伴ってメインシャフトとインタミデ
ィエイトシャフトを連結する自在継手を支点として変形
し同時にコルゲート管が屈曲変形する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記した公報の衝撃吸
収ステアリング装置においては、車両の正面衝突時にお
ける一次衝突によりコルゲート管が屈曲変形してインタ
ミディエイトシャフトが中間部にて屈曲するため、イン
タミディエイトシャフトにコルゲート管が介設されてい
ない装置に比して、ギヤボックスの後方への移動ストロ
ークを大きくとることができる。しかし、コルゲート管
タイプは、それが介設されていない装置に比して剛性が
低いため、一次衝突においてある程度のメインシャフト
の後方移動防止及びある程度の二次衝突でのメインシャ
フトのスムーズな前方移動が期待できるが、それ以上に
進んだもの（改善された装置）が望まれている。本発明
は、上記した要望に応えるべくなされたものであり、車
両の正面衝突時における一次衝突においてメインシャフ
トを後方へ突出させることなくギヤボックスの後方への
移動ストロークを十分に確保すること、およびメインシ
ャフトに大きな曲げ荷重が作用しないようにして二次衝
突時にメインシャフトがスムーズに前方へ移動するのを
保証することを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明においては、車体の一部に組付けられる
コラムチューブに回転自在に支持されるメインシャフト
が前端にて第１の自在継手を介してインタミディエイト
シャフトに連結され、またこのインタミディエイトシャ
フトが前端にて第２の自在継手を介してギヤボックスの
入力軸に連結されるようにしてなり、車両の正面衝突時
に前記メインシャフトの前方への移動によって二次衝突
の衝撃エネルギがエネルギ吸収部材により吸収されるよ
うにした衝撃吸収ステアリング装置において、前記メイ
ンシャフトの前端部分が所定長さ露出するように前記コ
ラムチューブを短尺とし、また露出したメインシャフト
の前端部分に所定の荷重を受けたとき破壊する固定部材
によって作動不能に結合されてなる第３の自在継手を介
設した。

【０００５】

【発明の作用・効果】本発明による衝撃吸収ステアリン
グ装置においては、車両の正面衝突時、その一次衝突に
よりギヤボックスが後方へ移動するのに伴ってインタミ
ディエイトシャフトと第１及び第２の自在継手を介して
メインシャフトに介設した第３の自在継手に荷重が作用
しその荷重が所定値以上であると固定部材が破壊して第
３の自在継手が作動可能となる。このため、第３の自在
継手でも屈曲変形が得られてメインシャフトとインタミ
ディエイトシャフトを連結する第１の自在継手の位置が
第３の自在継手の屈曲変形方向および変形量に応じて移
動して、インタミディエイトシャフトと第１及び第２の
自在継手の変形の自由度が増し、ギヤボックスの後方へ
の移動ストロークが大きくても、メインシャフトの後方
移動を抑えることができる。また、第３の自在継手での
固定部材の破壊により衝撃エネルギが吸収されることは
勿論のこと、第３の自在継手での屈曲変形によって同自
在継手より上方部分のメインシャフトに大きな曲げ荷重
が作用するのを防止できて二次衝突時にメインシャフト
がスムーズに前方へ移動するのを保証でき、二次衝突の
衝撃エネルギをエネルギ吸収部材により的確に吸収する
ことができる。

【０００６】

【実施例】以下に、本発明の一実施例を図面に基づいて
説明する。図１は本発明による衝撃吸収ステアリング装
置の全体構成を示していて、このステアリング装置にお
いては、コラムチューブ１１がブレークアウェイブラケ
ット１３とロアブラケット１４を介して車体の一部すな
わちインパネリンフォース１５に組付けられており、こ
のコラムチューブ１１にはメインシャフト１２が後方部
位にて軸方向へは一体的に移動可能にかつ回転自在にま
た前方部位にて軸方向へ移動可能にかつ回転自在に支持
されている。また、コラムチューブ１１は、メインシャ
フト１２より短尺に形成されていて、メインシャフト１
２の前端部分が所定量露出するようになっており、前方
部分は軸方向にて塑性変形して衝撃エネルギを吸収する
エネルギ吸収部材１１ａとされている。

【０００７】メインシャフト１２は、前端にて第１の自
在継手２１，インタミディエイトシャフト２２および第
２の自在継手２３を介してギヤボックス２４の入力軸２
５にトルク伝達可能に連結され、また後端にてステアリ
ングホイール２６にトルク伝達可能に連結されていて、
コラムチューブ１１の後方部分と一体的に軸方向へ移動
するようになっている。また、メインシャフト１２の前
端露出部分には、所定の荷重を受けたとき作動可能とな
る第３の自在継手２７が介設されている。

【０００８】ブレークアウェイブラケット１３は、コラ
ムチューブ１１の中間部分に一体的に固着されていて、
前方へ所定値以上の荷重が作用したとき剪断破壊される
シヤピン（図示省略）によってブレークアウェイブラケ
ット１３に離脱可能に組付けたカプセル３１を介してイ
ンパネリンフォース１５に組付けられている。ロアブラ
ケット１４は、インパネリンフォース１５に離脱不能に
組付けられていて、コラムチューブ１１の前端を移動不
能に支持している。

【０００９】しかして、本実施例においては、第３の自
在継手２７が図２にて詳細に示したように、だるま型取
付孔を有する一対のヨーク２７ａ，２７ｂと、これら両
ヨーク２７ａ，２７ｂを連結するスパイダ２７ｃと、こ
のスパイダ２７ｃの断面円形の各ピン部と各ヨーク２７
ａ，２７ｂの連結位置を決めるキー２７ｄ（各ヨーク２
７ａ，２７ｂに設けたキー溝とスパイダ２７ｃの各ピン
部に設けたキー溝に嵌合されている）と、だるま型取付
孔の小径部にてスパイダ２７ｃの各ピン部と各ヨーク２
７ａ，２７ｂを一体結合させる各一対のシヤピン２７ｅ
と、スパイダ２７ｃの抜けを防止するストッパピン２７
ｆ等によって構成されていて、メインシャフト１２の前
端部分に後方への所定の荷重を受けたとき固定部材とし
てのシヤピン２７ｅが剪断破壊してスパイダ２７ｃの各
ピン部と各ヨーク２７ａ，２７ｂの関係が図３にて示し
たようになり屈曲変形自在となる。なお、図３では各キ
ー２７ｄと各シヤピン２７ｅが外れたものとして表して
ある。

【００１０】上記のように構成した本実施例において
は、車両の正面衝突時、図４にて示したように、その一
次衝突によりギヤボックス２４が後方へ移動するのに伴
ってインタミディエイトシャフト２２と第１及び第２の
自在継手２１，２３を介してメインシャフト１２に介設
した第３の自在継手２７に後方への所定の荷重が作用
し、シヤピン２７ｅが剪断破壊してスパイダ２７ｃの各
ピン部と各ヨーク２７ａ，２７ｂの関係が図３にて示し
たように屈曲変形自在となって屈曲変形する。このた
め、シヤピン２７ｅの剪断破壊によって一次衝突の衝撃
エネルギを吸収することができることは勿論のこと、メ
インシャフト１２とインタミディエイトシャフト２２を
連結する第１の自在継手２１の位置が第３の自在継手２
７の屈曲変形方向および変形量に応じて移動して、イン
タミディエイトシャフト２２と両自在継手２１，２３の
変形の自由度が増し、ギヤボックス２４の後方への移動
ストロークが大きくても、メインシャフト１２の後方移
動を抑えることができる。

【００１１】一方、二次衝突（運転者のステアリングホ
イール２６への衝突）によりステアリングホイール２６
からコラムチューブ１１に車両前方への衝撃力が作用す
ると、ブレークアウェイブラケット１３とカプセル３１
を結合しているシヤピン（図示省略）が剪断破壊してコ
ラムチューブ１１が前方へ軸方向に移動する。この移動
に伴い、コラムチューブ１１のエネルギ吸収部材１１ａ
が軸方向に塑性変形し、これによって二次衝突の衝撃エ
ネルギを吸収することができる。また、このときには、
自在継手２１，２３，２７の相乗的な屈曲変形によって
メインシャフト１２の前方へのスムーズな軸方向移動が
保証されるため、二次衝突の衝撃エネルギをエネルギ吸
収部材１１ａにより的確に吸収することができる。

【００１２】上記実施例においては、第３の自在継手２
７において両ヨーク２７ａ，２７ｂとスパイダ２７ｃの
連結関係を図２に示したようにしたが、これを図５の
（Ａ）（Ｂ）にて概略的に示したように構成して本発明
を実施することも可能である。図５の（Ａ）にて示した
実施例においては、第３の自在継手２７におけるスパイ
ダ２７ｃの各ピン部の断面形状が四角であり、これに合
わせて各ヨーク２７ａ，２７ｂの取付孔の形状が形成さ
れており、スパイダ２７ｃの各ピン部と各ヨーク２７
ａ，２７ｂの連結位置を決めるキーは省略されている。
また、図５の（Ｂ）にて示した実施例においては、第３
の自在継手２７における各ヨーク２７ａ，２７ｂの取付
孔の形状が円形とされていて、スパイダ２７ｃの各ピン
部と各ヨーク２７ａ，２７ｂの連結位置を決めるキーに
代えてシヤピン２７ｅが採用されており、この実施例に
おいては第３の自在継手２７に所定の曲げ荷重が作用し
たとき各シヤピン２７ｅが剪断破壊して第３の自在継手
２７が屈曲変形自在となる。

【００１３】また、上記実施例においては、コラムチュ
ーブ１１に一体的に設けたエネルギ吸収部材１１ａによ
って二次衝突の衝撃エネルギを吸収するようにした装置
に本発明を実施したが、本発明はメインシャフトの前方
への移動によって二次衝突の衝撃エネルギがエネルギ吸
収部材により吸収されるようにした装置、例えば、ロア
コラムチューブとアッパコラムチューブとこれら両チュ
ーブ間に設けたエネルギ吸収部材によってコラムチュー
ブが構成されて、アッパコラムチューブにてブレークア
ウェイブラケットとカプセルを介してインパネリンフォ
ースに離脱可能に支持されるとともに、ロアコラムチュ
ーブにてロアブラケットを介してインパネリンフォース
に離脱不能に支持されるようにした装置にも本発明は同
様に実施できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による衝撃吸収ステアリング装置の一
実施例を示す側面図である。

【図２】 図１に示した第３の自在継手の拡大図であ
る。

【図３】 第３の自在継手のシヤピンが剪断破壊した状
態を示す図である。

【図４】 図１に示した装置の作動説明図である。

【図５】 第３の自在継手の変形例を示す概略構成図で
ある。

【符号の説明】

１１…コラムチューブ、１１ａ…エネルギ吸収部材、１
２…メインシャフト、１５…インパネリンフォース（車
体の一部）、２１，２３…自在継手、２２…インタミデ
ィエイトシャフト、２４…ギヤボックス、２５…入力
軸、２７…第３の自在継手、２７ｅ…シヤピン（固定部
材）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体の一部に組付けられるコラムチュー
   ブに回転自在に支持されるメインシャフトが前端にて第
   １の自在継手を介してインタミディエイトシャフトに連
   結され、またこのインタミディエイトシャフトが前端に
   て第２の自在継手を介してギヤボックスの入力軸に連結
   されるようにしてなり、車両の正面衝突時に前記メイン
   シャフトの前方への移動によって二次衝突の衝撃エネル
   ギがエネルギ吸収部材により吸収されるようにした衝撃
   吸収ステアリング装置において、前記メインシャフトの
   前端部分が所定長さ露出するように前記コラムチューブ
   を短尺とし、また露出したメインシャフトの前端部分に
   所定の荷重を受けたとき破壊する固定部材によって作動
   不能に結合されてなる第３の自在継手を介設したことを
   特徴とする衝撃吸収ステアリング装置。